مستربچ تاخیر انداز شعله

بازدارنده های شعله مواد شیمیایی هستند که به منظور افزایش ایمنی در برابر آتش به پلیمرها افزوده می‌شوند. برای مثال، بسیاری از پلاستیک‌ها اشتعال پذیر هستند. بنابراین با افزودن مواد بازدارنده شعله، مقاومت آنها در برابر آتش افزایش یافته، در نتیجه خطر آتش سوزی کاهش می‌یابد. احتراق پلیمرها فرآیندی سریع، گرمازا و ناشی از اکسیژن است. آتش در دماهای بالا (دمای °C 360) بخصوص برای پلی‌الفین‌ها، شروع می‌شود و پلیمر را به گازهای قابل احتراق تجزیه می‌کند.

تئوری‌های اصلی حاکم بر عملکرد انواع تأخیراندازها شامل موارد زیر است:

1. تئوری گازی: کاهش غلظت اکسیژن و دیگر مواد اکسید شونده در سطح پلیمر؛ این امر از طریق تولید گازهای خنثی همچون آب، دی‌اکسید کربن و آمونیاک انجام می‌شود.

1. تئوری گرما: تخریب شدن تاخیرانداز طی واکنش گرماگیر و خنک­سازی محیط درگیر آتش
2. تئوری شیمیایی: تبدیل شدن تأخیرانداز به اجزایی با قابلیت جذب رادیکال­های آزاد و اخلال در واکنش‌های اکسیداسیون (تله رادیکال)
3. تئوری پوششی: تشکیل لایه زغال یا پوشش مایع، و در نتیجه کاهش نفوذ اکسیژن و حرارت به سطح پلیمر.

انواع افزودنی‌های تاخیرانداز شعله

مواد افزودنی تاخیراندازهای شعله بر پایه‌های هالوژنه و غیر هالوژنه تقسیم بندی می‌شود. در ادامه به توضیح مختصری در این مورد پرداخته شده است:

تاخیرانداز شعله هالوژنی

همانند پایدارکننده‌های نوری و حرارتی، تاخیراندازهای بر پایه برم یا کلر به عنوان جذب کننده رادیکال‌های آزاد عمل می‌کنند. عملکرد این افزودنی‌ها بدین صورت است که با جایگزینی رادیکال‌های هیدروژنی و هیدروکسیل آزاد با رادیکال‌های هالید (برمید یا کلرید) از ادامه واکنش احتراق جلوگیری می‌شود. این فرآیند، برای جلوگیری و خاموش کردن احتراق بسیار موثر است. در این میان، ترکیبات برم‌دار به علت تجزیه راحت‌تر بسیار محبوب هستند.

تاخیرانداز معدنی

هنگامی‌که تاخیر اندازهای معدنی همراه با تاخیراندازهای شعله هالوژنی مورد استفاده قرار گیرند، اثر هم افزایی دارند. این امر اثر بخشی رادیکال‌های هالوژنی را افزایش می‌دهد. از میان تاخیراندازهای معدنی، “آنتیموان تری اکسید” (Sb2O3) با هالیدهای اکسیژن واکنش و رادیکال‌های جدیدی را تشکیل می‌دهد. در نتیجه به سرکوب فرآیند احتراق کمک می‌کند. برای مثال؛ در فرمول‌هایی که از تاخیراندازهای بر پایه برم استفاده می‌شود، برمید هیدروژن باعث جلوگیری از فرآیند احتراق می‌شود. HBR با آنتیموان تری اکسید واکنش می‌دهد و در نهایت هالیدهای آنتیموان تشکیل می‌شود و از طریق واکنش‌هایی رادیکال آزاد را خنثی می‌کند. سایر افزودنی‌ها نظیر آهن اکسید، بورات زینک و باریم متابورات می‌توانند همراه با آنتیموان استفاده شوند. این امر منجر به اثر هم‌افزایی و کاهش هزینه می‌شود. آنتیموان با اندازه ذرات استاندارد منجر به کدری محصولات پلیمری می‌شوند؛ آنتیموان با اندازه ذرات 0.8-1 میکرون مانند پیگمنت‌های سفید رفتار می‌کنند و اندازه ذرات زیر 0.8 میکرون منجر به تولید محصولات نیمه شفاف می‌شوند.

تاخیر انداز فسفاتی

مواد تاخیر انداز شعله‌های بر پایه فسفات، می‌توانند در پلی‌الفین‌ها مفید باشند. P-FRها در اثر حرارت تجزیه می‌شوند و فوم زغالی متورم بر روی سطح پلیمر در حال سوختن ایجاد می‌کند تا از احتراق بیشتر پلیمر جلوگیری کند. از آنجایی‌که فرآیند اکسیداسیون سطح PP بیشتر از PE است، P-FR‌ها برای پلی‌پروپیلن مناسب‌تر از پلی‌اتیلن هستند. افزودنی‌های تاخیرانداز شعله فسفاتی می‌توانند به اندازه تاخیر انداز شعله هالوژنی موثر باشند، بنابراین رقیب اصلی آنها محسوب می‌شوند. افزودنی‌های بر پایه فسفاتی دود را سرکوب می‌کنند و مانند H-FR محصول جانبی خورنده و تداخل کننده با پایدار کننده‌های نوری را ندارند. مکانیزم عملکردی این گروه بدین صورت است؛ هنگامی‌که تجزیه پلیمر از طریق حرارت شروع می‌شود، افزودنی تاخیرانداز شعله فعال شده و سطح زغالی فومی را تشکیل می‌دهند. این زغال تشکیل شده به دلیل دارا بودن ضخامت و ماهیت عایقی از انتشار دود، گرما، گازهای سوزنده و سایر گازهای استخراج شده جلوگیری می‌کند. این تاخیراندازهای شعله در صنایع الکتریکی که مستعد سوختن و آسیب هستند، استفاده می‌شود. همچنین تاخیراندازهای P-FR با پایدار کننده‌های نوری HALS تداخل ندارند.

مقایسه انواع تاخیراندازهای شعله برای پلی‌الفین‌ها:

اثر خواص و مقدار افزودنی تاخیر انداز شعله

به دلیل اینکه افزودنی‌های تاخیرانداز شعله به مقدار زیاد در کامپاندها استفاده می‌شود، اثراتی بر خواص مکانیکی خواهند گذاشت. به طور کلی تغییرات رایج در خواص مکانیکی بدین صورت است:

• افزودن مقدار بالای افزودنی تاخیرانداز شعله بخصوص افزودنی‌های معدنی، می‌تواند با افزایش مدول خمشی و سختی همراه باشد.
• مقادیر بالا و کم افزودنی تاخیر انداز شعله مقاومت ضربه را کاهش می‌دهد، و گاهی اوقات به شدت تاثیرگذار است.

برای مثال، در جدول زیر خواص مکانیکی PP با مقدار مختلف افزودنی‌های تاخیر انداز شعله آورده شده است.

افزودنی‌های تاخیرانداز شعله رایج برای پلی‌الفین‌ها

تست‌های مربوط به تاخیراندازهای شعله

مستربچ‌های تاخیرانداز شعله شرکت دن پلیمر

خرید مستربچ تاخیر انداز شعله

این محصولات در گریدهای مختلفی تولید می‌شوند و تولید کنندگان محترم می‌توانند با کارشناسان متخصص ما  مشورت کنند و اقدام به خرید مستربچ تاخیر انداز شعله کنند. همچنین این محصول با ارائه اطلاعات فنی همراه است. برای استعلام قیمت و خرید مستربچ تاخیرانداز شعله با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.